2026年生物實驗技術：分子生物學實驗題庫一、選擇題（每題2分，共20題）1.在PCR反應中，引物退火溫度通常根據(jù)其Tm值確定，以下哪種情況會導致引物退火溫度過高？A.引物長度增加B.引物GC含量降低C.引物序列互補性增強D.PCR反應體系Mg2?濃度過高2.限制性內切酶識別的DNA序列通常具有何種特性？A.僅為嘌呤序列B.僅含嘧啶序列C.具有回文結構D.僅出現(xiàn)在基因編碼區(qū)3.在凝膠電泳中，DNA片段的遷移速度主要受以下哪個因素影響最大？A.DNA片段的長度B.DNA片段的序列C.電場強度D.電極類型4.逆轉錄PCR（RT-PCR）實驗中，以下哪一步是關鍵步驟？A.引物設計B.RNA提取C.逆轉錄酶活性檢測D.PCR擴增條件優(yōu)化5.在基因克隆中，載體通常選擇哪些特征？A.大小適中、多克隆位點豐富B.僅編碼蛋白質C.僅含調控元件D.僅適用于原核表達6.在DNA測序中，Sanger測序法的主要原理是什么？A.基于熒光標記的終止子B.基于DNA聚合酶延伸C.基于限制性內切酶切割D.基于電泳分離7.CRISPR-Cas9基因編輯技術中，Cas9蛋白的作用是什么？A.引入突變B.拓撲異構酶C.DNA連接酶D.引物酶8.在RNA干擾（RNAi）實驗中，siRNA的長度通常是多少？A.18-25ntB.25-35ntC.35-45ntD.45-55nt9.在蛋白質印跡（WesternBlot）實驗中，一級抗體和二級抗體分別識別什么？A.抗原和抗體B.抗原和抗原C.抗體和抗體D.抗原和酶10.在基因表達譜分析中，以下哪種方法常用于檢測基因表達差異？A.qPCRB.芯片雜交C.測序D.原位雜交二、填空題（每空1分，共10空）1.PCR反應體系中，通常需要加入______、______和______等關鍵成分。2.限制性內切酶識別的序列稱為______序列，其切割后可能產(chǎn)生______或______末端。3.在凝膠電泳中，DNA片段的遷移方向是______極到______極。4.RT-PCR實驗中，RNA需經(jīng)過______處理以去除抑制劑。5.基因載體通常包含______、______和______等關鍵區(qū)域。6.Sanger測序法中，四種終止子分別標記______、______、______和______。7.CRISPR-Cas9系統(tǒng)中，gRNA的序列來源于______。8.RNAi實驗中，siRNA的加工主要依賴于______和______。9.WesternBlot實驗中，抗體需經(jīng)過______和______處理以提高特異性。10.基因表達譜分析中，芯片雜交的信號強度與______成正比。三、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述PCR反應的優(yōu)化步驟及其意義。2.解釋限制性內切酶的識別機制及其在基因克隆中的應用。3.比較Sanger測序法與二代測序技術的優(yōu)缺點。4.描述RNA干擾（RNAi）的分子機制及其在基因功能研究中的作用。四、實驗設計題（每題10分，共2題）1.設計一個實驗方案，驗證某基因在腫瘤細胞中的表達水平是否高于正常細胞。2.設計一個實驗方案，利用CRISPR-Cas9技術敲除某基因，并檢測其表型變化。五、論述題（每題15分，共1題）結合實際應用，論述基因編輯技術在農(nóng)業(yè)育種中的潛力與挑戰(zhàn)。答案與解析一、選擇題答案1.B解析：引物GC含量降低會導致Tm值降低，若退火溫度設置過高，可能導致引物無法有效結合。2.C解析：限制性內切酶識別的序列通常具有回文結構，即正向和反向互補。3.A解析：DNA片段的遷移速度與長度成反比，長度越長遷移越慢。4.B解析：RNA提取質量直接影響逆轉錄效率，是RT-PCR成功的關鍵。5.A解析：載體需大小適中、多克隆位點豐富，以便插入外源基因并高效表達。6.A解析：Sanger測序法基于熒光標記的終止子，通過電泳分離不同長度的延伸產(chǎn)物。7.A解析：Cas9蛋白負責切割目標DNA序列，實現(xiàn)基因編輯。8.A解析：siRNA長度通常為18-25nt，過長或過短均會影響其功能。9.A解析：一級抗體識別抗原，二級抗體識別一級抗體，放大信號。10.B解析：芯片雜交可同時檢測大量基因表達差異，效率較高。二、填空題答案1.DNA模板、引物、Taq酶2.限制性內切酶、黏性、平末端3.正、負4.DNase處理5.多克隆位點、啟動子、終止子6.A、T、G、C7.gRNA序列8.Dicer、RISC9.磷酸化、封閉非特異性位點10.基因表達量三、簡答題答案1.PCR反應優(yōu)化步驟及其意義PCR優(yōu)化包括：-退火溫度：通過梯度PCR確定最佳溫度，確保引物特異性結合。-引物濃度：過高可能導致非特異性擴增，過低則擴增效率低。-Mg2?濃度：影響Taq酶活性，需根據(jù)體系調整。-模板量：過少或過多均影響擴增效果。意義：提高擴增特異性，避免污染，確保實驗結果可靠。2.限制性內切酶的識別機制及其應用限制性內切酶識別DNA的回文序列，并在特定位點切割。應用：-基因克隆：切割載體和插入片段，形成重組DNA。-DNA圖譜構建：用于分析基因組結構。-基因編輯：作為工具酶進行定點突變。3.Sanger測序法與二代測序技術的比較-Sanger測序法：單序列測序，精度高，但通量低，成本高。-二代測序：高通量、快速、成本降低，但精度略低，需生物信息學處理。4.RNA干擾的分子機制及其作用RNA干擾通過siRNA干擾靶基因表達：-siRNA被RISC識別，切割靶mRNA。-導致基因沉默，用于功能研究或藥物開發(fā)。四、實驗設計題答案1.驗證腫瘤細胞中某基因表達水平-方法：-提取腫瘤細胞和正常細胞RNA，反轉錄為cDNA。-設計基因特異性引物進行qPCR檢測。-設定內參基因（如GAPDH）校正表達量。-預期結果：腫瘤細胞中目標基因表達顯著高于正常細胞。2.CRISPR-Cas9敲除基因實驗方案-設計gRNA：針對目標基因關鍵位點設計gRNA。-轉染細胞：將Cas9和gRNA表達載體轉染細胞。-篩選突變體：通過PCR和測序驗證基因敲除。-表型分析：觀察基因敲除后的生物學變化。五、論述題答案基因編輯技術在農(nóng)業(yè)育種中的潛力與挑戰(zhàn)-潛力：-抗病育種